9. Процеси прояснення та знебарвлення води

Підготовка поверхневих вод полягає в затриманні колоїдних та завислих речовин, розміри яких коливаються в досить широких межах. В статичних умовах в залежно від розміру частинок видаляється протягом 10 секунд – 4 роки.

Пісок крупний (1,0 мм) осідає 10 с; пісок дрібний (0,1мм) – 2,5 хв; мул (5∙10^-2 - 27∙10^-3) – 10-30 хв; глина (27∙10^-4) – 2 доби; колоїдні частинки (2∙10^-4 – 1∙10^-6) – 4 роки.

Неоднорідні гетерогенні домішки поверхневих джерел можуть бути вилучені за допомогою методів:

• осадження, тобто розділення під дією сил тяжіння, інерції (у тому числі відцентрових), електростатичних, звукових хвиль,

• фільтрування, тобто розділення під дією сил тиску, адгезійних сил.

Колоїдні та завислі речовини у процесах і спорудах в основному затримуються внаслідок дії сили тяжіння F_o та сили взаємодії F_b між цими частинками чи між частинками та адгезій ними домішками (частинками глини, зернами фільтрувального шару). Цим силам протидіє сила динамічної сили потоку - F_g. Сили взаємодії діють на дуже малій відстані, мають молекулярну природу (сила Ван-дер-Ваальса-Лондона).

Дію сили із законами фізики

m – маса частинки; а – прискорення руху частинки.

Для того щоб затримати частинку, слід виконати вимогу

або

Якщо умова порушиться за рахунок сили F_g, то частинка вийде із споруди, якщо переважатиме сила F_o – то частинка випаде в осад, а сила F_b – то частинка злипнеться з адгезійною домішкою. Більшість споруд працюють у динамічному гідравлічному режимі з пропуском води з певною швидкістю. Швидкість підтримують такою, щоб не порушилося рівняння рівноваги в бік динамічної сили потоку.

10. Технологічна схема прояснення та знебарвлення води з вертикальними відстійниками та швидкими фільтрами

Двоступенева реагентна схема використовується при каламутності вихідної води до 1500 мг/дм³, кольоровості до 120 градусів та продуктивності до 5000 м³/добу.

1 – подача води на очищення; 2 – введення хлору; 3 – введення коагулянту; 4 – змішувач; 5 – камера утворення пластівців; 6 – вертикальний відстійник; 7 – швидкий фільтр; 8 – вторинне введення хлору; 9 – РЧВ; 10 – подача води на насосну станцію.

Воду подають на водоочисну станцію, вводять у неї розчин хлору для окислення органічних речовин і коагулянт для подальшої коагуляцїї. Вода змішується з реагентами в змішувачі, із якого потім перетікає в камеру утворення пластівців водоворотного типу ( вода повільно рухається у вигляді водовороту до низу при цьому у воді утворюються пластівці). Вода виходить з камери змінює напрям руху на висхідний. Пластівці осідають в нижній частині, а очищена вода з верхньої частини заберається і подається на швидкі фільтри. Доочищення води від залишків зависі (каламутність води на виході із відстійника 8... 15 мг/л) і пластівців завершується на швидких фільтрах. Швидкі фільтри це місткість з зернистим матеріалом (пісок) вода проходить через пісок зверху до низу, найбільш дрібні частинки затримуються в порах цієї засипки. Очищену воду збирають у РЧВ. Перед потраплянням в РЧВ проводять вторинне хлорування.